钣金课设任务书

1、目录1冲压工艺性分析41.1 零件工艺分析41.1.1.材料成型性能分析4结构分析4精度分析52冲压工艺计算62.1排样62.1.1 搭边62.2 冲裁力计算72.2.1 冲裁力计算7卸料力、推件力和顶件力计算7压力中心的计算7弹性卸料装置的设计计算83.复合模凸模 凹模 凸凹模设计93.1模具刃口尺寸计算9落料凸凹模尺寸计算9冲孔凸模及凹模设计103.1.3 制件中心距103.2凹模设计11凹模厚度11凹模长度和宽度11凹模材料123.2.4 凹模固定方法123.3凸模设计13凸模长度13凸模材料及固定133.4 凸凹模设计计算14壁厚计算144.基本冲模结构确定154.1模具类型的典型结构

2、与选择154.2制件定位154.3卸料方式154.4导向方式选择165.复合模主要零件设计175.1上模主要零件设计18上模座18上垫板19凸模固定板205.14卸料板215.2下模主要零件设计225.2.1 凸凹模固定板225.2.2 下模座236.压力机的校核24感谢25参考文献261冲压工艺性分析1.1 零件工艺分析1.1.1.材料性能分析零件材料采用F08钢，为普通碳素结构钢，它的特点是塑性好，适合与制作各种型材，也可以制作较薄冲裁件。如图1.1所示的落料冲孔件的尺寸，材料为F08，厚度为2.0mm。现进行工艺分析： 图1.1零件尺寸图1.1.2结构分析 冲裁件的外形和内孔应避免尖锐清

3、角。如图所示零件，冲裁外形简单对称宽度大于料厚的两倍，即b202t2.4mm；冲裁时，为了防止凸模折断或压弯，冲孔尺寸不能太小，即dt，孔径为10mm，满足条件。同时，中心孔距零件外形之间的最小边距也满足冲裁件最小孔边距的要求。综述，零件的结构满足冲裁要求。1.1.3精度分析 零件的尺寸所标注公差由公差表可查的为14等级级公差，故可通过普通冲裁工艺得到此零件。1.2冲压方案的确定 方案一：先冲孔再落料，用两道工序。 方案二：先落料后冲孔，同样为两道工序。 方案三：落料冲孔同时进行，一道工序。方案一两道工序，可以采用两套模具，一冲孔一落料，该种模具较为简单，操作方便，并且有利于降低冲裁力和提高模

4、具寿命，但考虑到零件的批量生产及精度要求，方案一不适用。 方案二与方案一相比只是工序的顺序不同，显然方案二能够较好地保证孔的精度，同样可以采用两套模具，也可采用级进模。采用级进模可以提高生产效率，冲压件的形位公差和尺寸精度也可以得到保证，可适用于批量生产。 方案三采用一道工序直接成形，可以采用复合模具，容易保证尺寸的精度，且是三种方案中生产效率最高的。并且零件的形状不算复杂，凸凹模制造较容易，适合大批量生产。综上，方案三最优，模具应采用复合模。说明：此次设计模具结构为了提高料的利用率，和生产效率，一次冲裁两个零件，但因此凸凹模加工难度大，成本高，后期整修难度增加，凸模多，后期整修设备费用大大增

5、加，是此次设计模具的缺点。具体设计方案如下。2冲压工艺计算2.1排样2.1.1 搭边 搭边值选择过小会对模具寿命和剪切表面质量不利，因此要选择合理的搭边值。对于该制件，查表可知道搭边值工作间b=2mm,延边值a=2.5mm。排样方式如图1.2所示 图1.2 零件排样图2.2 冲裁力计算2.2.1 冲裁力计算 根据参考资料可知冲裁力基本计算公式 此零件周长L= （12×40×28×2）×2347.36mm，零件厚度t=2mm，F08材料的抗剪强度=260MPa，考虑到模具刃口的磨损，凸凹模间隙的波动，材料机械性能的变化，材料厚度偏差等因素，取得K=1.3，

6、则所需冲裁力为2.2.2卸料力、推件力和顶件力计算 该模具选用的是弹性卸料装置，则推件力和卸料力及顶件力为通过以上计算可得零件所需总力为2.2.3压力中心的计算 由排样图可知给定零件为对称件且两个工件关于原点对称，压力中心位于两零件中心线上。2.2.4弹性卸料装置的设计计算 模具采用弹性卸料装置，弹性元件选用橡胶，选用整体橡胶，尺寸选择为： 3.复合模凸模 凹模 凸凹模设计3.1模具刃口尺寸计算 在决定模具刃口尺寸及其制造公差时，要考虑几个原则：落料制件尺寸由凹模尺寸决定，冲孔时孔的尺寸由凸模尺寸决定；考虑到冲裁中凸、凹模的磨损，设计落料模时，凹模尺寸取工件尺寸公差范围内较小尺寸；设计冲孔模时

7、，凸模基本尺寸应取工件孔的尺寸公差 范围内的较大尺寸；确定冲模刃口制造公差时，应考虑制件的精度要 求。因制件为圆弧形工件，且较为简单，故选用凸模凹模分开加工的方法。3.1.1落料凸凹模尺寸计算根据制件材料Q235查参考资料可知，最大最小间隙值分别为=0.246mm =0.360mm。根据尺寸查的凸模制造公差，凹模制造公差，为了保证间隙值，应满足如下条件，代入上式，可验证满足条件，由于公差等级为14，取x=0.5，计算公式如下： 代入公式可得 由尺寸，查的同样的公差值即，验算可知满足条件，带入计算公式得3.1.2冲孔凸模及凹模设计 冲孔的孔径尺寸为，制造公差查表得，间隙值查表可知=0.180mm

8、 =0.126mm，带入验算公式可知满足条件，则冲孔尺寸计算公式如下： 将尺寸带入可得： 3.1.3 制件中心距中心距为，则中心距的公差为 3.2凹模设计3.2.1凹模厚度 标准模架的选用依据为凹模的外形尺寸，所以应首先计算凹模的周界大小，查阅参考资料可知： 凹模高度：凹模壁厚查表可知则凹模高度： 取 凹模壁厚： 取3.2.2凹模长度和宽度 凹模总长： 取 凹模宽度： 取3.2.3凹模材料凹模的材料选择T10A，淬火硬度HRC56-60回火HRC40-50，T10A钢淬火后疲劳抗力强，崩刃倾向小，可以用于制作剪切厚度10左右的中厚度钢板。其结构示意图见图3.1所示图3.1凹模结构示意3.2.4

9、 凹模固定方法制造该零件的凹模是通过螺钉连接在上模座上，并与固定板上的凸模装配在同一平面上便于一道工序成型。3.3凸模设计 3.3.1凸模长度冲孔凸模为圆形，采用台阶式，总长度计算公式为：3.3.2凸模材料及固定 凸模材料同样选择T10A,淬火后硬度能够满足使用要求，且疲劳抗力强，使用寿命长其结构形式如图3.2所示图3.2凸模结构形式3.4 凸凹模设计计算 3.4.1壁厚计算 复合模用凸凹模的最小壁厚数值可以从参考文献中查的，因该制件厚度值t=2.0mm，故凸凹模最小壁厚值为，其结构形式如图3.3所示图3.3 凸凹模结构4.基本冲模结构确定4.1模具类型的典型结构与选择模具是冲压生产的主要工艺

10、设备，冲压件的表面质量、尺寸精度、生产率以及经济收益等与模具结构及合理设计的关系很大。 单工序模，是指只需一次行程内，只完成单一工序的模具。结构简单容易制造。 连续模与单工序模相比它的主要特点是生产效率较高，容易实现生产机械化和自动化。 复合模与单工序模相比，主要优点是生产效率和冲压精度高，其缺点是模具结构复杂，不易制造。适用于生产精度要求较高的软材料以及薄料板冲压件。 由于该零件为薄料冲压件且要求相对较高，批量较大，故采用复合模来加工制造。同时为了方便出料选择倒装式复合模。4.2制件定位 冲裁的毛坯料为条料，故采用定位钉来定位，因选用复合模是一道工序成形且是单件加工，而定位钉主要用于单件毛坯

11、。同时采用挡料销，挡料销主要用于条料送进时定位。4.3卸料方式该模具用倒装式弹性卸料板，弹性卸料板受到橡皮零件的限制，主要用于板厚小于3.0mm的薄件的卸料工作。4.4导向方式选择 该模具采用双后侧导柱模架，导柱和导套都是圆柱形，加工方便容易装配，导柱导套为间隙配合要求配合表面坚硬耐磨，具有一定的坚韧性。5.复合模主要零件设计 整套模具是由模上模座、上垫板、凸模、凸模固定板、凹模、下模座、下垫板、凸凹模、凸凹模固定板、卸料板等组成。冲孔废料由漏料孔漏出。卸料方式采用弹性卸料，以橡胶为弹性元件。其装配图5.1所示图5.1总装配示意图1-下模座 2垫板3凸凹模固定板4橡胶5卸料板6凹模 7凸模固定

12、板8垫板9上模座11凸模15凸缘模柄19导套20导柱21推件块24凸凹模5.1上模主要零件设计 5.1.1上模座根据凹模边界L×B=200mm×125mm可查得厚度H=40mm。上模座有6个螺钉孔，4个销钉孔。上模座材料为HT20-40 标准为GB 2855.6-81，根据凸缘模柄的尺寸在上模座挖槽打三个螺纹孔，其结构图如图5.3所示图5.3上模座结构5.1.2上垫板 上垫板尺寸为200×125×6,垫板上有6个螺钉通孔，4个销钉孔，以及在其上放置顶杆的两个通孔其结构如图5.4所示图5.4上垫板5.1.3凸模固定板 固定板尺寸为200×125&

13、#215;16，固定板上有6个螺钉通孔，2个销钉孔，及放置凸模的2孔，顶杆的2孔，材料为45.其结构如图5.5所示图5.5上固定板5.14卸料板 卸料板尺寸为200×125×16，在其上有6个卸料螺钉孔及凸凹模外形孔，在卸料板上还有定位钉及挡料销的孔3个，卸料板材料为45，其结构示意如图5.6所示图5.6卸料板5.2下模主要零件设计5.2.1 凸凹模固定板 凸凹模固定板尺寸为200×125×28，在固定板上有6个卸料螺钉通孔、6个螺钉孔以及2个销钉孔，中间的制件外形孔设计成阶梯状，用来固定住凸凹模，防止移动，降低零件精度。示意图为图5.7所示图5.7 凸

14、凹模固定板5.2.2 下模座 下模座尺寸同样参考凹模边界L×B=200mm×125mm确定，其高度为H=50mm，在下模座上有6个卸料螺钉孔、6个螺钉孔、2个销钉孔，以及排除废料的2个孔，材料为HT20-40，标准为GB 2855.6-81。其示意图如下图5.8所示图5.8 下模座结构6.压力机的校核模具所需冲压力的大小，选取开式双柱可倾压力机JH2335，其主要技术参数如下：公称压力：350kN滑块行程：80mm滑块行程次数：50mm最大闭合高度：280 mm闭合高度调节量：60 mm滑块中心线到床身距离：205mm工作台尺寸：610 mm×380 mm模柄孔尺

15、寸：40 mm×60 mm6.2压力机装模高度校核为了保证模具与压力机相适应，冲模闭合高度H在在压力机最大闭合高度Hmax和最小闭合高度Hmin之间。Hmax=250mm，Hmin=190mm。经计算与查表H=190mm-225mm在该范围之内，检验合格。综上所述可选用JH23-35型号压力机感谢作为飞行器制造工程专业的学生,课程设计是我们即将迈入社会的个人作业,也是对我们这专业知识一次总结与检验.设计最终完成，心理有一种说不出的轻松，设计过程中遇到了许多的问题，在老师及朋友的帮助下予以解决。首先要感谢老师对我的指导和督促，给我指出了正确的设计方向，使我加深了对知识的理解,同时也避免了在设计过程中少走弯路。总的来说通过本次课程设计还是受益匪浅。首先，我对模具基本设计步骤以及相关参数的选用、计算及校核有了进一步的加深；其次，本次设计是对我们前面所学的知识的一次巩固与复习过程，使我